内容正文:
第24章 圆
24.4 直线与圆的位置关系
第2课时 切线的判定
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1.能过圆上一点,准确作出圆在该点处的切线l.
2.通过作圆的切线与切线的性质,探究切线的判定定理.
3.能证明直线与圆相切,解决与切线相关的问题.
◎重点:切线的判定定理.
◎难点:切线的相关证明问题.
素养目标
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如下图,AB是☉O的直径,直线l经过点A,l与AB的夹角为∠α,当l绕点A旋转时,
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(1)随着∠α的变化,点O到l的距离d如何变化?直线l与☉O的位置关系如何变化?
略.
(2)当∠α等于多少度时,点O到l的距离d等于半径r?此时,直线l与☉O有怎样的位置关系?为什么?
略.
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切线的判定定理
阅读课本本课时的相关内容,回答下列问题.
1.阅读“思考”中的内容,并讨论:过圆内一点,作圆的切线,可作 零 条;过圆上一点,作圆的切线,可作 一 条;过圆外一点,作圆的切线,可作 两 条.
零
一
两
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2.在“例2”中,过圆上一点P做圆的切线l,只需要让切线l与 OP 垂直即可,理由是什么?
答案不唯一,回答有理即可,如:此时,OP为O点到切线l的垂线段,即OP最短.
归纳总结 (1)如果一条直线具备下列三个条件中的任意两个,就可推出第三个:①垂直于切线;②过切点;③过圆心.即过圆心和切点的半径会 垂直于 切线.
OP
垂直于
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(2)与过切点、过圆心的半径垂直的直线不一定就是
切线,该直线还需要经过 半径的外端 .
半径的外端
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3.(1)切线判定定理中的两个条件:①经过半径外端;②垂直于这条半径.缺少一个条件行不行?举例说明.
不行.如:
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(2)你能归纳出切线的判定方法吗?
三种:①直线与圆有唯一公共点;②圆心到直线的距离等于圆的半径;③经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
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1.下列四个命题:①与圆有公共点的直线是圆的切线;②垂直于圆的半径的直线是圆的切线;③到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线;④经过直径的端点,垂直于这条直径的直线是圆的切线.其中正确的是 ( C )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
C
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2.如图,∠ABC=70°,O为射线BC上一点,以点O为圆心,OB长为半径作☉O,要使射线BA与☉O相切,应将射线绕点B按顺时针方向旋转 ( B )
A.35°或70° B.40°或100°
C.40°或90° D.50°或110°
B
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4. 如图,∠APB=30°,点O在射线PA上,☉O的半径为2,当☉O与PB相切时,OP的长度为 4 .
4
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切线的相关证明
1.如图,PA是☉O的切线,切点是A,过点A作AH⊥OP于点H,AH交☉O于点B.求证:PB是☉O的切线.
合作探究
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证明:如图,连接OA、OB.
∵PA是☉O的切线,
∴∠OAP=90°.
∵OA=OB,AB⊥OP,
∴∠AOP=∠BOP.
又∵OA=OB,OP=OP,
∴△AOP≌△BOP,∴∠OBP=∠OAP=90°,
∴PB是☉O的切线.
合作探究
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2.如图,已知同心圆O,大圆的弦AB=CD,且AB是小圆的切线,切点为E.求证:CD是小圆的切线.
合作探究
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证明:连接OE,作OF⊥CD于F.
∵AB切小圆于E,∴OE⊥AB.
∵OF⊥CD,AB=CD,∴OE=OF,
∴CD是小圆O的切线.
证明:连接OE,作OF⊥CD于F.
合作探究
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·导学建议·
适当归纳证明切线的两种不同情形,当知直线与圆有一个交点(切点)时,通常连接半径,证垂直;否则,过圆心作直线的垂线,证明圆心到直线的距离与半径相等.
合作探究
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圆的切线在生活中的应用
3.某广场有一个圆形的喷水池,右图是它的示意图.图中的圆环部分是喷水池的围墙.为了测量圆环的面积,小亮与小莹取来了根卷尺,拉直后使它与内圆相切,与外圆交于A、B两点,量得AB的长为12 m,你能由此求出圆环的面积吗?(精确到0.1 m2)
合作探究
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解:如图,设喷水池平面图的圆心为点O,连接OC,OA.
∵AB与内圆切于点C,
∴OC⊥AB.
∵AB是外圆的弦,AB=12,
∴AC=BC=6.
在Rt△ACO中,
∵A